[發(fā)明專利]一種鹽爐加熱淬火過程中消除工件表面殘鹽的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210532201.7
• 申請日: 2012-12-11
• 公開（公告）號: CN102978353A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李忠文
• 申請（專利權(quán)）人: 上海工程技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: C21D1/19
• 分類號: C21D1/19;C21D1/60;C21D1/58;C21D1/46
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31227
• 代理人: 吳瑾瑜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料普通熱處理應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鹽爐加熱淬火過程中消除工件表面殘鹽的方法。

背景技術(shù)

電極鹽浴爐（簡稱鹽爐）是一種結(jié)構(gòu)簡單、使用靈活、投資及維護(hù)費(fèi)用較低的熱處理設(shè)備。它通過金屬電極將低壓大電流交流電引入爐內(nèi)，電流流過鹽液發(fā)熱。鹽液既是發(fā)熱體，又是對工件加熱的介質(zhì)。在磁場的作用下，鹽液循環(huán)翻動(dòng)，工件浸于熔鹽之中，加熱效率很高，溫度非常均勻。鹽浴熱處理在德國的應(yīng)用，至今仍十分廣泛，尤其在工模具行業(yè)，仍不失為一種有效的加熱方法。

鋼的淬火工藝是將鋼加熱到某一適當(dāng)溫度并保持一段時(shí)間，隨即浸入淬冷介質(zhì)中快速冷卻的熱處理工藝。常用的淬冷介質(zhì)有鹽水、水、礦物油、空氣等。淬火可以提高工件的硬度及耐磨性，因而廣泛用于各種工、模、量具及要求表面耐磨的零件（如齒輪、軋輥、滲碳零件等）。但是對于某些合金鋼而言，其淬火冷卻方式常采用油冷，此過程中，包覆在工件表面的殘鹽會(huì)降低工件的冷卻速度，從而降低工件表面硬度或在工件表面出現(xiàn)軟硬不均的現(xiàn)象，而且淬火后工件表面殘鹽的清理也比較困難，尤其是帶有螺紋及小孔、小槽的工件,殘鹽極難除掉,給后序加工帶來困難,且容易引起局部腐蝕和生銹。所以為了清除殘鹽，一般需添加蒸煮或者機(jī)械打磨工序，既增加了工件的制造成本，而且效果也不理想。

已往報(bào)道中有采用爆鹽的方式去除殘鹽，但其使用的水溫較低，爆鹽時(shí)容易出現(xiàn)工件表面某些區(qū)域溫度下降較快的現(xiàn)象，致使工件發(fā)生嚴(yán)重變形或開裂，給操作帶來一定難度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種在合金鋼鹽爐加熱淬火過程中，將工件表面吸附的殘鹽迅速去除的方法，該方法改善工件在冷卻介質(zhì)中的傳導(dǎo)效率，提高工件表面硬度以及工件表面光潔度。

為了實(shí)現(xiàn)以上技術(shù)效果，本發(fā)明是通過如下步驟實(shí)現(xiàn)：

一種鹽爐加熱淬火過程中消除工件表面殘鹽的方法，包括：將工件置于鹽爐中加熱，然后將加熱后的工件浸入淬火介質(zhì)中冷卻，其特征在于：所述加熱后的工件先浸入熱水中，然后再浸入淬火介質(zhì)中冷卻。

所述熱水溫度為85℃-100℃。優(yōu)選的，該熱水溫度為90℃。

所述工件經(jīng)過鹽爐加熱后，工件溫度為750℃-1000℃。

所述加熱后的工件浸入熱水中的時(shí)間為1-4秒。優(yōu)選的，所述加熱后的工件浸入熱水中的時(shí)間為2秒。

所述工件材質(zhì)為中碳合金鋼。

所述淬火介質(zhì)為油或空氣。

熱水的溫度為85℃-100℃，溫度過低，提高了水的冷卻能力，增加工件冷卻過程中的熱應(yīng)力。加熱后的工件浸入熱水中的時(shí)間為1-4秒，如果工件在熱水中停留時(shí)間過長，會(huì)使工件表面溫度降低，由于熱水的冷卻能力較低，因而會(huì)在工件表面出現(xiàn)珠光體或鐵素體組織，導(dǎo)致工件表面出現(xiàn)硬度下降或軟點(diǎn)。

工件移出熱水后應(yīng)該迅速移入淬火介質(zhì)，即油或者空氣中，防止工件表面降溫出現(xiàn)軟點(diǎn)等淬火缺陷。

本發(fā)明的有益效果是：1、在經(jīng)過鹽爐加熱后的工件進(jìn)入淬火介質(zhì)之前，先置于熱水中停留1-4s，在高溫狀態(tài)下，工件周圍迅速形成水的蒸汽膜，包覆在工件表面的殘鹽在蒸汽膜破裂時(shí)產(chǎn)生的沖擊力作用下與工件分離或溶解，使工件露出新鮮的表面，然后將其迅速移入淬火介質(zhì)中冷卻，達(dá)到去除殘鹽的目的，省去了在淬火后蒸煮或者打磨等步驟去除殘鹽的工序，提高了工作效率，減低了生產(chǎn)成本。2、工件表面沒有鹽的包覆，冷卻過程中溫度下降較快，使工件內(nèi)部組織均勻，表面不會(huì)出現(xiàn)軟點(diǎn)，增強(qiáng)了工件的硬度和耐磨性。3、工件在進(jìn)入淬火步驟前就已經(jīng)去除了殘鹽，避免了淬火介質(zhì)受到污染，延長了淬火介質(zhì)的使用時(shí)間，節(jié)約了成本。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

實(shí)施例1

高強(qiáng)度螺栓的加工

本實(shí)施例是加工一種長400mm、直徑為40mm的40Cr材質(zhì)的螺栓，要求熱處理后表面硬度為35-39HRC。該工件的普通工藝路線為鍛造→退火→機(jī)械加工→淬火+回火+蒸煮去鹽→裝配，本發(fā)明是在工件進(jìn)入淬火油之前先浸入熱水中，然后迅速移入淬火油中，其他步驟不變。具體方法為：將工件在鹽爐中加熱，加熱溫度為850±10℃，然后將加熱后的工件進(jìn)入90℃的熱水中停留2秒，再迅速將工件進(jìn)入20^#機(jī)械油中冷卻。